Die Arbeit der GDCh wird in einer Reihe von verschiedenen Gremien und Strukturen geleistet, die zumeist durch die Satzung festgelegt sind. Für die GDCh wichtige Entscheidungen werden durch die Mitgliederversammlung sowie im Vorstand getroffen. Die fachlichen Aufgaben werden durch die Fachgruppen und Arbeitskreise sowie die ADUC wahrgenommen, während Ortsverbände und Jungchemikerforen die Präsenz der GDCh an den chemierelevanten Standorten in Deutschland darstellt. Weitere Aufgaben obliegen speziellen Kommissionen und Kuratorien. Die hauptamtlichen Mitarbeiter der Geschäftstelle verwalten die Geschäfte der GDCh und erbringen verschiedene Dienstleistungen für die Gesellschaft, wie Mitgliederservice, Tagungs- und Fortbildungsorganisation, Karriereservice, elektronische Kommunikation und Internet, etc.